Wat is een statische spanningregelaar?

Soorten statische spanningregelaar

De statische spanningregelaar is superieur aan elektromechanische regelaars wat betreft de nauwkeurigheid van de regeling, respons, betrouwbaarheid en onderhoud. De statische spanningregelaar wordt voornamelijk ingedeeld in twee types. Deze zijn:

• Servo type spanningregelaar

• Magnetische versterker regelaar

De soorten statische spanningregelaar worden hieronder gedetailleerd beschreven;

Servo type spanningregelaar

Het belangrijkste kenmerk van de servo type spanningregelaar is het gebruik van de amplidyne. De amplidyne is een type elektromechanische versterker die het signaal versterkt. Het systeem bevat de hoofdopwekker die wordt aangedreven door de as van de generator en een hulpopwekker waarvan de veldwinding wordt gecontroleerd door de amplidyne.

Zowel de hulpopwekker als de amplidyne worden aangedreven door een gelijkstroommotor die gekoppeld is aan beide machines. De hoofdopwekker heeft een verzadigde magnetische circuit en heeft daarom een ruwe uitgangsspanning. De armaturen van de hoofd- en hulpopwekker zijn in serie verbonden, en deze seriecombinatie opwekt de veldwinding van de generator.

Werking van de servo type spanningregelaar

De potentietransformator levert een signaal dat evenredig is met het uitgangssignaal van de generator. De uitgangsterminals van de generator zijn verbonden met de elektronische versterker. Wanneer er een afwijking optreedt in de uitgangsspanning van de generator, stuurt de elektronische versterker voltage naar de amplidyne. Het uitgangssignaal van de amplidyne voedt de controleveldwinding van de amplidyne en wijzigt daardoor het veld van de hulpopwekker. Zo passen de hulp- en hoofdopwekker in serie de opwekkingsstroom van de generator aan.

Magnetische versterker regelaar

Het belangrijkste element van magnetische versterkers is een stalen - gecoilde bobine die een extra winding heeft die wordt geënergiseerd door gelijkstroom (DC). Deze extra winding dient om een relatief krachtige wisselstroom (AC) te regelen met behulp van een lage vermogen DC. De stalen kern van de regelaar is uitgerust met twee identieke AC windingen, ook wel belastingswindingen genoemd. Deze AC windingen kunnen zowel in serie als in parallel worden verbonden, en in beide gevallen zijn ze in serie verbonden met een belasting.

De serie winding configuratie wordt gebruikt wanneer korte reactietijd en hoge spanning vereist zijn, terwijl de parallel winding configuratie wordt toegepast voor toepassingen die een langzame reactie vereisen. De controlewinding wordt gevoed door gelijkstroom (DC). Wanneer er geen stroom door de belastingswinding stroomt, presenteert de AC winding de hoogste impedantie en inductie aan een AC bron. Hierdoor wordt de wisselstroom die naar de belasting wordt geleverd beperkt door de hoge inductieve reactantie, wat resulteert in een lage belastingspanning.

Wanneer een gelijkspanning wordt toegepast, trekt de DC magnetische flux de kern, waardoor deze naar magnetische verzadiging drijft. Dit proces vermindert de inductie en impedantie van de AC windingen. Naarmate de DC stroom door de controlewinding toeneemt, neemt ook de wisselstroom door de veldwinding toe. Hierdoor kan een kleine aanpassing in de grootte van de belastingsstroom resulteren in een aanzienlijke variatie in de belastingspanning.